本发明专利技术属于金属材料腐蚀损伤评估技术，涉及一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法。量化分级的步骤如下：进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验；对腐蚀后试件的按照HB?5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级；利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d；对预腐蚀后的试件进行疲劳试验；计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Di；计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率ηi；确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Di与疲劳寿命下降率η三者的关系。本发明专利技术能准确地对LY12CZ铝合金材料的腐蚀损伤进行分级，并根据腐蚀损伤的级别对LY12CZ铝合金材料的疲劳寿命的变化情况做出判断。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料腐蚀损伤评估技术，涉及一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法。
技术介绍
金属材料腐蚀后产生损伤，将影响金属材料的疲劳寿命，航标HB 5455-90给出了铝合金材料腐蚀等级标准。当铝合金材料腐蚀后，根据航标HB 5455-90判定腐蚀等级，以便针对腐蚀等级采取相应的处理措施。航标HB 5455-90铝合金材料腐蚀等级标准的缺点是第一、航标HB 5455-90对每个腐蚀等级的分级主要依据腐蚀现象进行定性判断，无量化数据标准，工程适用性较差。第二、航标HB 5455-90的腐蚀等级与疲劳寿命不直接相关， 根据该腐蚀等级不能对疲劳寿命的变化情况做出判断。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，以便准确地对LY12CZ铝合金材料的腐蚀损伤进行分级，并对LY12CZ铝合金材料的疲劳寿命的变化情况做出判断。本专利技术的技术解决方案是LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，参照HB M55-90给出的铝合金材料腐蚀损伤分级进行量化，其特征在于，根据不同腐蚀损伤对结构疲劳寿命的影响对LY12CZ铝合金材料的腐蚀等级进行量化处理，量化分级的步骤如下1、进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验首先在EXCO剥蚀溶液中对LY12CZ铝合金试件进行不同时间下的预腐蚀试验，预腐蚀时间分为0小时、12小时、24小时、48小时、96小时和144小时6档，0小时时间档试件数量为7个，其余每个时间档进行预腐蚀试验的试件数量为12 15个，预腐蚀后取出进行清洗和干燥；2、对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级；3、利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d 从每个时间档的预腐蚀试件中取出 5个利用金相法进行测量，试验时先对试件表面进行初步观测，将试件可能的最大腐蚀深度部位制成金相试样，测量金相试样腐蚀处的剩余厚度h，则腐蚀深度d为d = h0-h............................................................................式中、为试件未腐蚀时的厚度；每个试件测量的腐蚀深度值为5 7个，将除0小时以外的每个时间档所有试件的腐蚀深度测量数据按照正态分布求其均值，并将该均值作为该时间档试件的腐蚀深度 φ, i = 1,2,......，6 ；其中，0小时时间档的腐蚀深度dl为零；4、对预腐蚀后的试件进行疲劳试验从每个时间档的预腐蚀试件中取出7个进行疲劳试验，得到7个疲劳寿命数值，然后对上述7个疲劳寿命数值按照对数正态分布求其均值 IgNi 权利要求1. LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，参照HB 5455-90给出的铝合金材料腐蚀损伤分级进行量化，其特征在于，根据不同腐蚀损伤对结构疲劳寿命的影响对LY12CZ铝合金材料的腐蚀等级进行量化处理，量化分级的步骤如下1. 1、进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验首先在EXCO录蚀溶液中对LY12CZ铝合金试件进行不同时间下的预腐蚀试验，预腐蚀时间分为0小时、12小时、24小时、48小时、96小时和 144小时6档，0小时时间档试件数量为7个，其余每个时间档进行预腐蚀试验的试件数量为12 15个，预腐蚀后取出进行清洗和干燥；1. 2、对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级； 1. 3、利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d 从每个时间档的预腐蚀试件中取出5 个利用金相法进行测量，试验时先对试件表面进行初步观测，将试件可能的最大腐蚀深度部位制成金相试样，测量金相试样腐蚀处的剩余厚度h，则腐蚀深度d为d = h0-h............................................................................式中为试件未腐蚀时的厚度；每个试件测量的腐蚀深度值为5 7个，将除0小时以外的每个时间档所有试件的腐蚀深度测量数据按照正态分布求其均值，并将该均值作为该时间档试件的腐蚀深度C^i =1,2,......，6 ；其中，0小时时间档的腐蚀深度dl为零；1. 4、对预腐蚀后的试件进行疲劳试验从每个时间档的预腐蚀试件中取出7个进行疲劳试验，得到7个疲劳寿命数值，然后对上述7个疲劳寿命数值按照对数正态分布求其均值 IgNi IgTV1=XlgiVy ............................................................7=1式中，Nu为第i个预腐蚀时间档下第j个试件的疲劳寿命； 并由式求得每个预腐蚀时间档下的疲劳寿命值Ni ； 1. 5、计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Di A-^.....................................................................K1.6、计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率Jli ；7,=1-么..................................................................式中，Ntl是预腐蚀时间为0小时试件的疲劳寿命；1. 7、确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Di与疲劳寿命下降率η三者的关系如下 HB 5455-90腐蚀分级的第一级的腐蚀损伤程度SD1，疲劳寿命损失率为η工；ΗΒ Μ55-90腐蚀分级的第二级的腐蚀损伤程度为D2，疲劳寿命损失率为η2;依次类推，HB 5455-90腐蚀分级的第六级的腐蚀损伤程度为D6，疲劳寿命损失率为η6。全文摘要本专利技术属于金属材料腐蚀损伤评估技术，涉及一种LY12CZ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法。量化分级的步骤如下进行LY12CZ铝合金的剥蚀试验；对腐蚀后试件的按照HB 5455-90给出的腐蚀等级标准进行分级；利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度d；对预腐蚀后的试件进行疲劳试验；计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Di；计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率ηi；确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Di与疲劳寿命下降率η三者的关系。本专利技术能准确地对LY12CZ铝合金材料的腐蚀损伤进行分级，并根据腐蚀损伤的级别对LY12CZ铝合金材料的疲劳寿命的变化情况做出判断。文档编号G01N17/00GK102288537SQ201110232439公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日专利技术者王斌团, 王继普 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．ＬＹ１２ＣＺ铝合金材料腐蚀损伤分级量化方法，参照ＨＢ ５４５５－９０给出的铝合金材料腐蚀损伤分级进行量化，其特征在于，根据不同腐蚀损伤对结构疲劳寿命的影响对ＬＹ１２ＣＺ铝合金材料的腐蚀等级进行量化处理，量化分级的步骤如下：１．１、进行ＬＹ１２ＣＺ铝合金的剥蚀试验：首先在ＥＸＣＯ录蚀溶液中对ＬＹ１２ＣＺ铝合金试件进行不同时间下的预腐蚀试验，预腐蚀时间分为：０小时、１２小时、２４小时、４８小时、９６小时和１４４小时６档，０小时时间档试件数量为７个，其余每个时间档进行预腐蚀试验的试件数量为１２～１５个，预腐蚀后取出进行清洗和干燥；１．２、对腐蚀后试件的按照ＨＢ ５４５５－９０给出的腐蚀等级标准进行分级；１．３、利用金相法测量腐蚀后试件的腐蚀深度ｄ：从每个时间档的预腐蚀试件中取出５个利用金相法进行测量，试验时先对试件表面进行初步观测，将试件可能的最大腐蚀深度部位制成金相试样，测量金相试样腐蚀处的剩余厚度ｈ，则腐蚀深度ｄ为：ｄ＝ｈ０－ｈ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．［１］式中：ｈ０为试件未腐蚀时的厚度；每个试件测量的腐蚀深度值为５～７个，将除０小时以外的每个时间档所有试件的腐蚀深度测量数据按照正态分布求其均值，并将该均值作为该时间档试件的腐蚀深度ｄｉ，ｉ＝１，２，．．．．．．，６；其中，０小时时间档的腐蚀深度ｄ１为零；１．４、对预腐蚀后的试件进行疲劳试验：从每个时间档的预腐蚀试件中取出７个进行疲劳试验，得到７个疲劳寿命数值，然后对上述７个疲劳寿命数值按照对数正态分布求其均值ｌｇＮｉ：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｌｇ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）７（／ｍｎ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）ｌｇ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｊ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式中，Ｎｉｊ为第ｉ个预腐蚀时间档下第ｊ个试件的疲劳寿命；并由式［２］求得每个预腐蚀时间档下的疲劳寿命值Ｎｉ；１．５、计算预腐蚀后试件的腐蚀损伤程度Ｄｉ：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｈ（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｎ）３（／ｍｎ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）１．６、计算每个时间档预腐蚀试件的疲劳寿命损失率ηｉ：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｎ）４（／ｍｎ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式中，Ｎ０是预腐蚀时间为０小时试件的疲劳寿命；１．７、确定腐蚀损伤量化分级、腐蚀损伤程度Ｄｉ与疲劳寿命下降率η三者的关系如下：ＨＢ ５４５５－９０腐蚀分级的第一级的腐蚀损伤程度为Ｄ１，疲劳寿命损失率为η１；ＨＢ ５４５５－９０腐蚀分级的第二级的腐蚀损伤程度为Ｄ２，疲劳寿命损失率为η２；依次类推，ＨＢ ５４５５－９０腐蚀分级的第六级的腐蚀损伤程度为Ｄ６，疲劳寿命损失率为η６。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王继普，王斌团，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：87
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